The polovodičové materiály obsahujú štyri elektróny v ich valenčnom plášti (vonkajšie puzdro) ako Ge (germánium) a Si (kremík). Použitím týchto elektrónov s polovodič atóm, môžu sa vytvárať väzby s jeho susednými atómami. Podobne niektoré materiály obsahujú päť elektrónov, ktoré sú v zákryte známeho ako päťmocné materiály ako arzén alebo fosfor. Tieto materiály sa teda používajú hlavne na výrobu polovodičov typu n. Štyri elektrónové nečistoty môžu vytvárať väzbu pomocou susedných atómov kremíka. Toto teda ponecháva jeden voľný elektrón a výsledný materiál obsahuje č. voľných elektrónov. Ak sú elektróny nosičmi náboja Ve, potom je materiál známy ako polovodič typu n. Tento článok pojednáva o prehľade polovodičov typu n.
Čo je to polovodič typu N?
Definícia: Polovodičový materiál typu N sa používa v elektronika a môže sa vytvoriť pridaním nečistoty k polovodiču, ako je Si a Ge je známy ako polovodič typu n. Tu sú donorovými nečistotami použitými v polovodiči arzén, fosfor, bizmut, antimón atď. Ako naznačuje názov, darca dáva polovodičovi voľné elektróny. Týmto spôsobom je možné vytvoriť viac nosičov náboja na vedenie vnútri materiálu.
Typ n príklady polovodičov sú Sb, P, Bi a As. Tieto materiály obsahujú vo svojom vonkajšom obale päť elektrónov. Štyri elektróny vytvoria kovalentné väzby pomocou susedných atómov a piaty elektrón bude prístupný ako súčasný nosič. Tento atóm nečistoty sa nazýva donorový atóm.
V tomto polovodiči bude prúd prúdiť kvôli pohybu otvorov a elektrónov. Väčšina nosičov náboja v tomto polovodiči sú teda elektróny a menšinové nosiče náboja sú diery.
Doping polovodičov typu N
Polovodič typu n je dotovaný donorovým atómom, pretože väčšinou sú nosičmi náboja záporné elektróny. Pretože kremík je štvormocný prvok, potom štruktúra normálneho kryštálu obsahuje štyri kovalentné väzby zo 4 vonkajších elektrónov. Najčastejšie používanými dopantmi v Si sú prvky skupiny III a skupiny V.
Doping polovodičov typu N
Tu sú päťmocné prvky prvky skupiny V. Zahŕňajú 5 valenčných elektrónov a umožňujú im pracovať ako darcovia. Počet týchto prvkov, ako je antimón, fosfor alebo arzén, daruje voľné elektróny, takže sa vnútorná vodivosť polovodiča výrazne zvýši. Napríklad, akonáhle je kryštál Si dotovaný prvkom skupiny III ako bór, vytvorí polovodič typu p, ale kryštál Si je dotovaný prvkom skupiny Vnie ako fosfor, potom vytvorí polovodič typu n.
Dominanciu vodivých elektrónov možno dosiahnuť úplne prostredníctvom č. darcovských elektrónov. Teda celé č. vodivých elektrónov môže byť ekvivalentná č. darcovských stránok (n≈ND). Neutralita náboja polovodičového materiálu sa môže zachovať, keď donorové miesta pod napätím vyrovnávajú vodivosť elektrónov. Raz to č. vodivosti elektrónov sa zvýši, potom sa počet otvorov zníži.
Nerovnováha koncentrácie nosiča v príslušných pásmach môže byť vyjadrená počtom otvorov a elektrónov. V type n sú elektróny väčšinou nositeľmi náboja, zatiaľ čo otvory sú menšinovými nosičmi náboja.
Energetický diagram polovodiča typu N.
The energetické pásmo Schéma tohto polovodiča je uvedená nižšie. Voľné elektróny existujú vo vodivom pásme v dôsledku pridania päťmocného materiálu. V kovalentných väzbách kryštálu tieto elektróny nezapadali. Vo vodivom pásme však môže byť k dispozícii malý počet elektrónov, ktoré vytvárajú páry elektrón-diera. Kľúčovými bodmi v polovodiči je pridanie päťmocného materiálu, ktorý môže spôsobiť počet voľných elektrónov.
Energetický diagram
Pri izbovej teplote tepelná energia prechádza na polovodič a potom je možné generovať pár elektrónov a dier. V dôsledku toho môže byť k dispozícii malý počet voľných elektrónov. Tieto elektróny odídu za otvormi vo valenčnom pásme. Tu je ‚n‘ negatívny materiál, keď nie. voľných elektrónov poskytovaných prostredníctvom materiálu Pentavalent je väčší ako počet č. dier.
Vedenie cez polovodič typu N.
Vedenie tohto polovodiča môže byť spôsobené elektrónmi. Keď elektróny opustia dieru, potom priestor priťahujú ďalšie elektróny. Preto sa otvor považuje za + vely nabitý. Takže tento polovodič obsahuje dva druhy nosičov, ako sú + vely nabité otvory a záporne nabité elektróny. Elektróny sa nazývajú väčšinové nosiče, zatiaľ čo diery sa nazývajú menšinové nosiče, pretože ich počet je v porovnaní s dierami vyšší.
Akonáhle dôjde k rozbitiu kovalentných väzieb a elektróny sa vzdialia od otvoru, potom sa nejaký ďalší elektrón odtrhne od svojej väzby a priťahuje sa k tejto diere. Preto diery a elektróny budú cestovať opačným smerom. Elektróny budú priťahované k kladnému pólu batérie, zatiaľ čo otvory sú priťahované k zápornému pólu batérie.
Časté otázky
1). Čo je to polovodič typu n?
Materiál, ktorý je navrhnutý na pridávanie nečistôt k polovodiču, ako je kremík, inak germánia, je známy ako polovodič typu n.
2). Čo sú nositelia väčšinového a menšinového náboja v tomto polovodiči?
Väčšina nosičov náboja sú elektróny a otvory sú menšinovými nosičmi náboja
3). Čo sú to vonkajšie polovodiče?
Sú to typ p a n
4). Čo sú to polovodiče a ich príklady?
Materiál, ktorý má vlastnosť vodiča a izolátora, je známy ako polovodič. Príklady sú selén, kremík a germánium.
5). Aká je funkcia polovodiča?
Používa sa na výrobu elektronických súčiastok, ako sú tranzistory, diódy a integrované obvody
Toto je teda všetko o prehľad polovodičov typu n . Používajú sa na návrh rôznych druhov elektronických zariadení, ako sú tranzistory, diódy a IC (integrované obvody) kvôli ich spoľahlivosti, kompaktnosti, nízkym nákladom a energetickej účinnosti. Tu je otázka, čo je to polovodič typu p?
